题目内容
【题目】如图所示,重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况,利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验,重物质量m,小车质量M已通过实验测得。
(1)打点计时器使用的电源是________(填选项前的字母)。
A.交流电源B.直流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是________(填选项前的字母)。
A.不挂重物,小车静止放在木板上,把长木板右端逐渐垫高,直到小车开始运动,不再改变右端高度,即认为平衡了摩擦力和其他阻力
B.小车静止放在木板上,挂上重物,给重物下边再逐渐添加钩码,观察小车能否运动,小车能向下运动时,即认为平衡了摩擦力和其他阻力
C.不挂重物,把长木板右端逐渐垫高,打开电源,轻推小车,通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀,如果均匀,则认为平衡了摩擦力和其他阻力
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……,如图所示,实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功WOB=________,打B点时小车的动能为EkB=________。
(4)选取纸带上不同点,可以通过作Ek-W来探究动能定理。
假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,该同学仍然认为小车所受拉力大小为mg,则从理论上分析,小车的动能Ek与拉力对小车做功W的图像可能图中的_______。
【答案】A C mgx2 D
【解析】
(1)[1] 打点计时器使用的电源是交流电源,故A正确;
(2)[2] 实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作应是不挂重物,把长木板右端逐渐垫高,打开电源,轻推小车,通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀,如果均匀,则认为平衡了摩擦力和其他阻力,故C正确;
(3)[3] 从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功
[4] 打B点时小车的速度为
则打B点时小车的动能为
(4)[5]由能量守恒可知
故D正确ABC错误。
故选D。